具体描述
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本书以初学者的视角规划学习地图，并提供热门主题实战。从环境、语法、模组套件到主流技术应用，直接从实例学，让学习者轻松入门，并能结合目前最受重视的实务运用，体验Python最全面的应用魅力。
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深入Python世界：从基础语法到前沿应用全景解析 本书旨在为渴望掌握Python编程的读者提供一条清晰、高效的学习路径。无论您是编程新手，还是希望扩展技能的资深开发者，本书都将以其详实的案例、循序渐进的讲解和对当前主流应用领域的深度覆盖，助您构建坚实的Python知识体系。 本书内容架构经过精心设计，力求在保持基础知识讲解严谨性的同时，紧密结合业界实际需求，确保读者学到的技能能够立即投入实战。我们摒弃了冗长晦涩的理论堆砌，专注于如何高效地使用Python解决实际问题。 第一部分：Python基石的稳固构建 本部分专注于打下最坚实的地基。我们深知，初学阶段对基本概念的理解偏差，将严重阻碍后续的深入学习。因此，我们投入大量篇幅来细致剖析Python的核心语法结构。 1. 快速入门与环境搭建的无痛体验： 我们将引导读者完成从安装Python解释器到配置常用开发环境（IDE）的全过程。不同于其他教材仅停留在“安装完成”的表象，本书会强调如何进行版本管理，确保您的项目环境始终保持最佳兼容性。同时，第一个“Hello World”的展示将结合一个微型实用脚本的编写，让读者在初次接触时就感受到Python的实用魅力。 2. 数据结构——编程的骨架： 列表（List）、元组（Tuple）、字典（Dictionary）和集合（Set）是Python的灵魂所在。本书将不再满足于简单的定义和操作演示。我们将深入探讨这些内置数据结构的底层实现逻辑（例如，列表的动态数组特性、字典的哈希冲突处理），并辅以性能对比实验，让读者理解在何种场景下应优先选择哪种数据结构，从而写出高效的代码。 3. 控制流与函数设计： 条件判断、循环结构是程序逻辑的实现基础。我们不仅讲解`if/elif/else`和`for/while`，还会深入探讨生成器表达式（Generator Expressions）和列表推导式（List Comprehensions）的高级用法。在函数部分，我们将着重介绍可变/不可变参数传递的机制，闭包（Closures）的概念，以及装饰器（Decorators）的编写与应用，为后续面向对象编程做好铺垫。 4. 模块化编程与错误处理： 学习如何组织代码是专业开发的标志。本书将详细讲解模块的导入机制（相对导入与绝对导入），自定义包的创建与分发流程。错误处理（Exception Handling）部分，我们强调如何使用`try...except...finally`结构进行优雅的错误捕获，并指导读者如何自定义异常类以增强程序的可读性和健壮性。 第二部分：面向对象与高级编程范式 掌握了基础语法后，我们将迈入Python作为一门成熟语言的核心特性——面向对象编程（OOP）。 1. 面向对象精要： 类的定义、实例的创建只是起点。本书将深入讲解封装、继承（包括多重继承的MRO机制）和多态这三大支柱。我们将通过一个模拟真实业务场景的案例（如构建一个简单的资产管理系统），演示如何恰当地使用特殊方法（Magic Methods，如`__init__`, `__str__`, `__call__`）来定制对象的行为。 2. 深入理解Python的“魔术”： 这一章节专注于那些让Python区别于其他语言的高级特性。我们将详细解析描述符（Descriptors）的工作原理，这对于理解属性的存取控制至关重要。此外，对于内存管理，我们将介绍引用计数和垃圾回收机制，并展示如何使用`__slots__`来优化内存占用。 3. 并发与并行处理： 在处理I/O密集型和CPU密集型任务时，并发能力至关重要。本书将清晰区分线程（Threading）、进程（Multiprocessing）和异步编程（Asyncio）的应用边界。我们会以一个网络爬虫或数据批处理任务为例，对比同步、多线程和多进程的性能差异，并详细讲解`async`/`await`在现代Web服务中的实际应用。 第三部分：Python在主流领域的实战应用 理论知识只有通过实践才能真正固化。本部分将聚焦于当前最热门和最具商业价值的Python应用领域，提供可直接部署的实战项目。 1. 数据科学与分析的基石： NumPy：不仅是数组操作，更聚焦于向量化计算的效率优化。 Pandas：深入讲解数据清洗、重塑（`melt`, `pivot`）以及时间序列数据的处理技巧，并展示如何使用高级索引进行复杂数据筛选。 2. 稳健的Web服务开发： 本书选取当前社区主流的异步Web框架进行深度剖析。我们将从零开始搭建一个功能完备的API服务，重点讲解路由设计、中间件的实现、请求参数的验证，以及如何集成数据库（ORM操作）。 3. 自动化与系统运维（DevOps）： Python在自动化领域的应用是其强大的体现。我们将指导读者如何利用标准库与第三方库，实现文件系统的批量处理、定时任务的调度管理，以及如何编写脚本来监控服务器状态和日志分析。我们将展示如何与操作系统API进行交互，编写出既稳定又跨平台的自动化工具。 4. 现代GUI应用的可能性（选讲与概述）： 虽然Python在服务端和数据科学领域更突出，但本书也会简要介绍构建桌面应用的常用工具包，重点在于如何快速实现一个带有图形界面的数据展示工具，以便读者根据需求进行技术选型。 总结： 本书的每一章节都围绕“如何高效解决问题”这一核心理念展开。通过大量的代码示例、结构化的章节安排以及对底层原理的恰当剖析，我们确保读者不仅能“用”Python，更能“理解”Python的运行机制。完成本书的学习，您将具备从零构建复杂应用并有效应对行业挑战的扎实能力。
著者信息
作者简介
文渊阁工作室
一个致力于资讯图书创作二十余载的工作团队，擅长用轻松诙谐的笔触，深入浅出介绍难懂的 IT 技术，并以范例带领读者学习电脑应用的大小事。
我们不卖弄深奥的专有名辞，奋力坚持吸收新知的态度，诚恳地与读者分享在学习路上的点点滴滴，让软体成为每个人改善生活应用、提昇工作效率的工具。
举凡程式开发、文书处理、美工动画、摄影修片、网页制作，都是我们专注的重点，而不同领域有各自专业的作者组成，以进行书籍的规划与编写。一直以来，感谢许多读者与学校老师的支持，选定为自修用书或授课教材。衷心期待能尽我们的心力，帮助每一位读者燃烧心中的小宇宙，用学习的成果在自己的领域里发光发热！
我们期待自己能在每一本创作中注入快快乐乐的心情来分享， 也期待读者能在这样的氛围下快快乐乐的学习。
官方网站：www.e-happy.com.tw
FB粉丝团：www.facebook.com/ehappytw
文渊阁工作室
一个致力于资讯图书创作二十余载的工作团队，擅长用轻松诙谐的笔触，深入浅出介绍难懂的 IT 技术，并以范例带领读者学习电脑应用的大小事。
我们不卖弄深奥的专有名辞，奋力坚持吸收新知的态度，诚恳地与读者分享在学习路上的点点滴滴，让软体成为每个人改善生活应用、提昇工作效率的工具。
举凡程式开发、文书处理、美工动画、摄影修片、网页制作，都是我们专注的重点，而不同领域有各自专业的作者组成，以进行书籍的规划与编写。一直以来，感谢许多读者与学校老师的支持，选定为自修用书或授课教材。衷心期待能尽我们的心力，帮助每一位读者燃烧心中的小宇宙，用学习的成果在自己的领域里发光发热！
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图书目录
01 建置Python开发环境
Python程式语言是一种物件导向、直译式的电脑程式语言。根据权威机构统计，Python与C、Java 为目前最受欢迎的程式语言前三名。Python可在多种平台开发执行，本书以Windows系统做为开发平台，并以Anaconda模组做为开发环境，不但包含超过300种常用的科学资料分析模组，还内建Spyder(IDLE编辑器加强版)编辑器及Jupyter Notebook编辑器。
02 基本语法与结构控制
变数顾名思义，是一个随时可能改变内容的容器名称，当设计者使用一个变数时，应用程式就会配置一块记忆体给此变数使用，以变数名称做为辨识此块记忆体的标志，系统会根据资料型态决定配置的记忆体大小，设计者就可在程式中将各种值存入该变数中。用来指定资料做哪一种运算的是「运算子」，进行运算的资料称为「 运算元」。程式的执行方式有循序式及跳跃式两种，循序式是程式码由上往下依序一列一列的执行。如果遇到需要决策时，可依结果执行不同的程式码，这种方式就是跳跃式执行。
03 回圈、资料结构及函式
Python中for回圈用于执行固定次数的回圈，while回圈用于执行次数不固定的回圈。串列的功能与变数类似，能提供储存资料的记忆体空间。每一个串列拥有一个名称，做为识别该串列的标志，串列中每一个资料称为元素，如此就可轻易储存大量的资料储存空间。元组的结构与串列完全相同，不同处在于元组的元素个数及元素值皆不能改变。字典的结构也与串列类似，其元素是以「键- 值」对方式储存，这样就可使用「键」来取得「值」。在一个较大型的程式中，通常会将具有特定功能或经常重复使用的程式，撰写成独立的小单元，称为「函式」，当程式需要时即可唿叫函式执行。
04 档案处理与SQLite资料库
Python能够大量快速的处理电脑系统中的档案与资料夹，除了使用os模组进行目录建立与删除目录、档案删除、执行作业系统命令等动作，也可以利用Python内建的open()函式开启指定的档案，并进行档案内容的读取、写入或修改。Python内建嵌入式资料库SQLite，利用档案储存整个资料库，SQLite的特点是可以使用SQL语法管理资料库，执行新增、修改、删除和查询。
05 网页资料撷取与分析
许多人都非常喜欢使用Python在网页上收集资料，不仅撷取方便，分析统计的功能也十分齐全。利用Python的urllib模组中urlparse函式可以轻易解析指定网址的内容，在接收传回的ParseResult物件后，即可取出网址中各项有用的资讯。Python可以进一步使用requests函式读取网页原始码，利用相关语法或正规表示式取得符合的资料。如果撷取的资料更复杂，Python可以借由功能更为强大的网页解析工具：Beautifulsoup，针对特定的网页及目标加以撷取与分析。
06 网页测试自动化
Python执行网页测试的功能十分强大，甚至能借由排程的动作让所有过程自动化，对于许多人来说是不可多得的神器。hashlib模组可以判别档案是否更改过，只要利用md5方法对指定的档案进行编码，即可进行比对。排程对于程式自动化相当重要，尤其是对于需要定时下载、更新的资料，只要善用作业系统的工作排程加以管理就能够轻松达成。Selenium是相当着名的网页自动化测试模组，它可以借由指令自动操作网页，达到测试的功能。Selenium也能让许多在网页上要大量操作的工作指令化，能在设定的时间内自动执行，功能相当强大。
07 图表绘制
Python除了资料撷取进行分析之外，将相关数据绘制成统计图表更是它的强项。Matplotlib是Python在2D绘图领域使用最广泛的模组，它能让使用者很轻松地将数据图形化，并且提供多样化的输出格式。Matplotlib功能强大，尤其在绘制各种科学图形上表现更是优异。如果绘制的图表不是非常复杂，小巧的Bokeh模组就足以应付，它所需要的资源只有Matplotlib的五分之一，却已经能够绘制出各种实用的图表，并利用网页的方式进行呈现。
08 实战：Facebook贴文与照片下载
Facebook是目前最流行的社群网站，个人社交或是商业运用，似乎都离不开这个无形的领域。如何使用Python来进行Facebook上的操作，是许多人很有兴趣的主题，这里将以一些实用的功能进行实例的操作。本章重点在于了解如何使用Facebook应用程式的开发工具 ：以Graph API Explorer学习如何进行Facebook功能的操作，让Python透过facebooksdk模组，在取得存取权限后，可以透过 Facebook的API模组直接存取Facebook的资料再加以运用。
09 实战：YouTube影片下载器
YouTube是目前最大的影音分享网站，其中有许多值得珍藏的影片，因此许多人皆有从YouTube网站下载影片的需求。本章将介绍如何利用Tkinter模组制作出容易操作、图形化的使用者介面，再使用PyTube模组分析指定的YouTube网址，设定好影片品质及档案类型后，把影片下载到本机中。
10 实战：LINE Bot聊天机器人
LINE提供免费的「LINE Bot API试用」帐号申请，让任何人都可以在LINE的平台上开发聊天机器人的多元应用。至今已有超过十万个LINE Bot被开发使用，如果不会LINE Bot设计就落伍了！LINE Bot的经典范例是使用者传送讯息给LINE Bot，LINE Bot就回覆相同讯息给使用者，就像鹦鹉学人说话一样，通常戏称为「鹦鹉」LINE Bot。LINE Bot开放了制作图文选单的功能。 有了这个图文选单的选项，LINE Bot就能以点选的方式执行特定的功能。
11 实战：PM2.5即时监测显示器
PM2.5是细悬浮微粒的污染指标，对人体的健康影响很大，因为现代人对于环境空气品质的注重，让PM2.5 的数据受到社会的重视。行政院环保署环境资源资料开放平台有公佈PM2.5资料，而且每小时就更新一次，也成为许多人定时观看的资讯。Python的Pandas模组不但可以自动读取网页中的表格资料，还可对资料进行修改、排序等处理，也可绘制统计图表，对于资讯的撷取、整理以及显示是不可多得的好工具。本章将撰写PM2.5即时监测显示器，程式可以直接读取行政院环保署环境资源资料开放平台的资料，在整理后显示，让使用者随时都可取得最新监测资料。
12 实战：脸部辨识及验证码图片破解
OpenCV是一个开放原始码、跨平台的电脑视觉程式库，可以在商业和研究领域中免费使用，目前已应用于人机互动、脸部识别、动作识别、运动跟踪等不同领域。要进行特定图像辨识最重要的是要有辨识对象特征档，OpenCV已内建脸部辨识特征档，只要使用OpenCV的CascadeClassifier类别即可辨识脸部。在许多网站都会利用图形验证码来阻挡网站上不当或恶意的访问动作，如果要进行验证码图片破解，要将图形验证码转换为文字。Python可以透过图形处理模组将大部分图片背景去除，再以Tesseract模组以OCR功能读取图片文字进行破解。
13 实战：Firebase即时资料库应用
Firebase是专为行动应用开发者所提供的后端服务平台，Firebase所提供的资料库和传统资料库使用表格式资料表储存资料的方式不同，而是使用Key、Value字典型态的结构来储存资料，使用上不仅轻量，结构相当弹性，而且会立即反应。Python可透过python-firebase模组来存取Firebase资料库，进而开发实用的应用程式。本章将利用Python的功能使用python-firebase模组，将英文单字的资料储存在Firebase即时资料库中，使用者可以使用英文单字查询中文说明。
14 实战：批次更改资料夹档案名称与搜寻
Python对于档案处理有很突出的表现，也是很多人经常使用的功能。在这一章当中，将统整Python档案处理的技巧，例如大批档案的复制、依指定的名称储存档案、找出重复的照片、将所有图档更改为相同的大小等需求，以实际的范例进行说明。除此之外，使用者也可以利用Python程式进行档案内容文字的搜寻，只要指定资料夹或档案，甚至是整台电脑，都可以在极短的时间内完成搜寻的动作。
15 实战：音乐播放器
Python也有处理多媒体档案的能力，除了图片之外，音乐、音效的播放也很重要。如果要播放音效，可以利用pygame模组中的mixer物件。mixer物件中可以使用Sound和music物件进行音效的播放。不同的是Sound物件适合播放较短的音效，如OGG和WAV音效档；而music物件除了也可以播放OGG和 WAV音效档，也可以播放时间较久旳MP3音效档，并进行相关的控制。
16 实战：自动化高铁订票
Chrome浏览器的Katalon Recorder扩充功能可以产生让Selenium执行的程式码，使得Selenium 能够以程式轻松完成网页自动化。Selenium提供许多方法取得网页元素(element)，取得的网页元素其location属性储存该网页元素的位置(x、y 座标)，size属性储存该网页元素的大小(长度及宽度)，我们可以利用这些资讯撷取网页元素图形。本专题採取变通的方式：先撷取高铁订票网页的验证码图形，接着显示验证码图形让使用者输入，其余订票过程就由程式自动完成。
附录A 扩充实战：Word文件处理
Office的文件是日常生活工作常用到的文件格式，其中Word格式的档案更是重要。Python语言可透过Win32com模组对Microsoft Office文件进行存取，而Python已内含Win32com模组，不需另外安装。若要使用Win32com模组处理Microsoft Office文件，电脑必须已安装Microsoft Office软体。本章利用Win32com模组制作两个实际应用：自动建立整个月份的营养午餐菜单Word文件，及自动取得指定目录中所有Word文件 ( 包含子目录)，并对所有Word档案进行置换文字功能。
附录B 扩充实战：PyGame游戏开发
游戏开发是许多程式语言很喜欢的一个领域，因为游戏开发需要使用的技术范围相当的广，除了多媒体音效、图片动画，程式设计应用更是其中的核心。PyGame是为了让Python能够进行游戏开发工作所发展出来的模组，它能帮助Python控制音效音乐、图片动画，并进行程式的运作，是一个十分强大，功能完整的模组。在本章中将详细说明PyGame 的使用方式，并利用实例范例带领读者学习其中重要的技巧，最后再利用一个有趣又好玩的游戏进行专题开发，让您也可以利用Python快速的进入游戏开发的世界。
附录C 将Python打包成执行档
许多人想要将完成的Python应用程式分享给其他人使用，但麻烦的是不是每一台电脑都会安装 Python以及相关的模组。这时，就必须要使用包装工具将Python应用程式打包成exe执行档，才可以在其他机器上执行。PyInstaller有两种制作exe档的方式：第一种方式是将制作出的档案皆放在同一个目录下，这是预设的方式，称为onedir。第二种方式是加上「-F」参数将制作出的档案包装成一个独立的执行档，称为onefile。
附录D Python的类别、物件与自制模组开发
Python是一种物件导向程式语言，可以建立类别后再根据类别建立物件。类别也可以继承，被继承的类别称为父类别(parent class)或基底类别(base class)，继承的类别称为子类别(child class)或行生类别(derived class)，子类别可以继承父类别中所有共用属性和方法。使用 Spyder 除了建立档案，也可以建立专案，然后在专案中再建立目录和档案。一个较大型专案，程式是由许多类别或函式组成，为了程式的分工和维护，可以适度地将程式分割成许多的模组，然后再唿叫并汇入这些模组。
附录E Python软硬整合：使用Arduino
Arduino IDE内建了各种应用的Firmata韧体，透过Firmata韧体，Python程式就可以使用USB串列埠与Arduino作传输，达到由Python控制Arduino的目标。PyFirmata模组可以让Python程式和已上传Firmata韧体的Arduino板子，透过USB串列埠作资料传输，也就是说可以利用Python程式控制Arduino。要在Python中撰写程式控制Arduino， 必须在电脑中安装Python的pySerial模组，同时也要撰写并上传Arduino程式，透过pySerial模组和Arduino进行通讯。
(附录A~E为PDF电子档形式，请见书附DVD)
Python程式语言是一种物件导向、直译式的电脑程式语言。根据权威机构统计，Python与C、Java 为目前最受欢迎的程式语言前三名。Python可在多种平台开发执行，本书以Windows系统做为开发平台，并以Anaconda模组做为开发环境，不但包含超过300种常用的科学资料分析模组，还内建Spyder(IDLE编辑器加强版)编辑器及Jupyter Notebook编辑器。
02 基本语法与结构控制
变数顾名思义，是一个随时可能改变内容的容器名称，当设计者使用一个变数时，应用程式就会配置一块记忆体给此变数使用，以变数名称做为辨识此块记忆体的标志，系统会根据资料型态决定配置的记忆体大小，设计者就可在程式中将各种值存入该变数中。用来指定资料做哪一种运算的是「运算子」，进行运算的资料称为「 运算元」。程式的执行方式有循序式及跳跃式两种，循序式是程式码由上往下依序一列一列的执行。如果遇到需要决策时，可依结果执行不同的程式码，这种方式就是跳跃式执行。
03 回圈、资料结构及函式
Python中for回圈用于执行固定次数的回圈，while回圈用于执行次数不固定的回圈。串列的功能与变数类似，能提供储存资料的记忆体空间。每一个串列拥有一个名称，做为识别该串列的标志，串列中每一个资料称为元素，如此就可轻易储存大量的资料储存空间。元组的结构与串列完全相同，不同处在于元组的元素个数及元素值皆不能改变。字典的结构也与串列类似，其元素是以「键- 值」对方式储存，这样就可使用「键」来取得「值」。在一个较大型的程式中，通常会将具有特定功能或经常重复使用的程式，撰写成独立的小单元，称为「函式」，当程式需要时即可唿叫函式执行。
04 档案处理与SQLite资料库
Python能够大量快速的处理电脑系统中的档案与资料夹，除了使用os模组进行目录建立与删除目录、档案删除、执行作业系统命令等动作，也可以利用Python内建的open()函式开启指定的档案，并进行档案内容的读取、写入或修改。Python内建嵌入式资料库SQLite，利用档案储存整个资料库，SQLite的特点是可以使用SQL语法管理资料库，执行新增、修改、删除和查询。
05 网页资料撷取与分析
许多人都非常喜欢使用Python在网页上收集资料，不仅撷取方便，分析统计的功能也十分齐全。利用Python的urllib模组中urlparse函式可以轻易解析指定网址的内容，在接收传回的ParseResult物件后，即可取出网址中各项有用的资讯。Python可以进一步使用requests函式读取网页原始码，利用相关语法或正规表示式取得符合的资料。如果撷取的资料更复杂，Python可以借由功能更为强大的网页解析工具：Beautifulsoup，针对特定的网页及目标加以撷取与分析。
06 网页测试自动化
Python执行网页测试的功能十分强大，甚至能借由排程的动作让所有过程自动化，对于许多人来说是不可多得的神器。hashlib模组可以判别档案是否更改过，只要利用md5方法对指定的档案进行编码，即可进行比对。排程对于程式自动化相当重要，尤其是对于需要定时下载、更新的资料，只要善用作业系统的工作排程加以管理就能够轻松达成。Selenium是相当着名的网页自动化测试模组，它可以借由指令自动操作网页，达到测试的功能。Selenium也能让许多在网页上要大量操作的工作指令化，能在设定的时间内自动执行，功能相当强大。
07 图表绘制
Python除了资料撷取进行分析之外，将相关数据绘制成统计图表更是它的强项。Matplotlib是Python在2D绘图领域使用最广泛的模组，它能让使用者很轻松地将数据图形化，并且提供多样化的输出格式。Matplotlib功能强大，尤其在绘制各种科学图形上表现更是优异。如果绘制的图表不是非常复杂，小巧的Bokeh模组就足以应付，它所需要的资源只有Matplotlib的五分之一，却已经能够绘制出各种实用的图表，并利用网页的方式进行呈现。
08 实战：Facebook贴文与照片下载
Facebook是目前最流行的社群网站，个人社交或是商业运用，似乎都离不开这个无形的领域。如何使用Python来进行Facebook上的操作，是许多人很有兴趣的主题，这里将以一些实用的功能进行实例的操作。本章重点在于了解如何使用Facebook应用程式的开发工具 ：以Graph API Explorer学习如何进行Facebook功能的操作，让Python透过facebooksdk模组，在取得存取权限后，可以透过 Facebook的API模组直接存取Facebook的资料再加以运用。
09 实战：YouTube影片下载器
YouTube是目前最大的影音分享网站，其中有许多值得珍藏的影片，因此许多人皆有从YouTube网站下载影片的需求。本章将介绍如何利用Tkinter模组制作出容易操作、图形化的使用者介面，再使用PyTube模组分析指定的YouTube网址，设定好影片品质及档案类型后，把影片下载到本机中。
10 实战：LINE Bot聊天机器人
LINE提供免费的「LINE Bot API试用」帐号申请，让任何人都可以在LINE的平台上开发聊天机器人的多元应用。至今已有超过十万个LINE Bot被开发使用，如果不会LINE Bot设计就落伍了！LINE Bot的经典范例是使用者传送讯息给LINE Bot，LINE Bot就回覆相同讯息给使用者，就像鹦鹉学人说话一样，通常戏称为「鹦鹉」LINE Bot。LINE Bot开放了制作图文选单的功能。 有了这个图文选单的选项，LINE Bot就能以点选的方式执行特定的功能。
11 实战：PM2.5即时监测显示器
PM2.5是细悬浮微粒的污染指标，对人体的健康影响很大，因为现代人对于环境空气品质的注重，让PM2.5 的数据受到社会的重视。行政院环保署环境资源资料开放平台有公佈PM2.5资料，而且每小时就更新一次，也成为许多人定时观看的资讯。Python的Pandas模组不但可以自动读取网页中的表格资料，还可对资料进行修改、排序等处理，也可绘制统计图表，对于资讯的撷取、整理以及显示是不可多得的好工具。本章将撰写PM2.5即时监测显示器，程式可以直接读取行政院环保署环境资源资料开放平台的资料，在整理后显示，让使用者随时都可取得最新监测资料。
12 实战：脸部辨识及验证码图片破解
OpenCV是一个开放原始码、跨平台的电脑视觉程式库，可以在商业和研究领域中免费使用，目前已应用于人机互动、脸部识别、动作识别、运动跟踪等不同领域。要进行特定图像辨识最重要的是要有辨识对象特征档，OpenCV已内建脸部辨识特征档，只要使用OpenCV的CascadeClassifier类别即可辨识脸部。在许多网站都会利用图形验证码来阻挡网站上不当或恶意的访问动作，如果要进行验证码图片破解，要将图形验证码转换为文字。Python可以透过图形处理模组将大部分图片背景去除，再以Tesseract模组以OCR功能读取图片文字进行破解。
13 实战：Firebase即时资料库应用
Firebase是专为行动应用开发者所提供的后端服务平台，Firebase所提供的资料库和传统资料库使用表格式资料表储存资料的方式不同，而是使用Key、Value字典型态的结构来储存资料，使用上不仅轻量，结构相当弹性，而且会立即反应。Python可透过python-firebase模组来存取Firebase资料库，进而开发实用的应用程式。本章将利用Python的功能使用python-firebase模组，将英文单字的资料储存在Firebase即时资料库中，使用者可以使用英文单字查询中文说明。
14 实战：批次更改资料夹档案名称与搜寻
Python对于档案处理有很突出的表现，也是很多人经常使用的功能。在这一章当中，将统整Python档案处理的技巧，例如大批档案的复制、依指定的名称储存档案、找出重复的照片、将所有图档更改为相同的大小等需求，以实际的范例进行说明。除此之外，使用者也可以利用Python程式进行档案内容文字的搜寻，只要指定资料夹或档案，甚至是整台电脑，都可以在极短的时间内完成搜寻的动作。
15 实战：音乐播放器
Python也有处理多媒体档案的能力，除了图片之外，音乐、音效的播放也很重要。如果要播放音效，可以利用pygame模组中的mixer物件。mixer物件中可以使用Sound和music物件进行音效的播放。不同的是Sound物件适合播放较短的音效，如OGG和WAV音效档；而music物件除了也可以播放OGG和 WAV音效档，也可以播放时间较久旳MP3音效档，并进行相关的控制。
16 实战：自动化高铁订票
Chrome浏览器的Katalon Recorder扩充功能可以产生让Selenium执行的程式码，使得Selenium 能够以程式轻松完成网页自动化。Selenium提供许多方法取得网页元素(element)，取得的网页元素其location属性储存该网页元素的位置(x、y 座标)，size属性储存该网页元素的大小(长度及宽度)，我们可以利用这些资讯撷取网页元素图形。本专题採取变通的方式：先撷取高铁订票网页的验证码图形，接着显示验证码图形让使用者输入，其余订票过程就由程式自动完成。
附录A 扩充实战：Word文件处理
Office的文件是日常生活工作常用到的文件格式，其中Word格式的档案更是重要。Python语言可透过Win32com模组对Microsoft Office文件进行存取，而Python已内含Win32com模组，不需另外安装。若要使用Win32com模组处理Microsoft Office文件，电脑必须已安装Microsoft Office软体。本章利用Win32com模组制作两个实际应用：自动建立整个月份的营养午餐菜单Word文件，及自动取得指定目录中所有Word文件 ( 包含子目录)，并对所有Word档案进行置换文字功能。
附录B 扩充实战：PyGame游戏开发
游戏开发是许多程式语言很喜欢的一个领域，因为游戏开发需要使用的技术范围相当的广，除了多媒体音效、图片动画，程式设计应用更是其中的核心。PyGame是为了让Python能够进行游戏开发工作所发展出来的模组，它能帮助Python控制音效音乐、图片动画，并进行程式的运作，是一个十分强大，功能完整的模组。在本章中将详细说明PyGame 的使用方式，并利用实例范例带领读者学习其中重要的技巧，最后再利用一个有趣又好玩的游戏进行专题开发，让您也可以利用Python快速的进入游戏开发的世界。
附录C 将Python打包成执行档
许多人想要将完成的Python应用程式分享给其他人使用，但麻烦的是不是每一台电脑都会安装 Python以及相关的模组。这时，就必须要使用包装工具将Python应用程式打包成exe执行档，才可以在其他机器上执行。PyInstaller有两种制作exe档的方式：第一种方式是将制作出的档案皆放在同一个目录下，这是预设的方式，称为onedir。第二种方式是加上「-F」参数将制作出的档案包装成一个独立的执行档，称为onefile。
附录D Python的类别、物件与自制模组开发
Python是一种物件导向程式语言，可以建立类别后再根据类别建立物件。类别也可以继承，被继承的类别称为父类别(parent class)或基底类别(base class)，继承的类别称为子类别(child class)或行生类别(derived class)，子类别可以继承父类别中所有共用属性和方法。使用 Spyder 除了建立档案，也可以建立专案，然后在专案中再建立目录和档案。一个较大型专案，程式是由许多类别或函式组成，为了程式的分工和维护，可以适度地将程式分割成许多的模组，然后再唿叫并汇入这些模组。
附录E Python软硬整合：使用Arduino
Arduino IDE内建了各种应用的Firmata韧体，透过Firmata韧体，Python程式就可以使用USB串列埠与Arduino作传输，达到由Python控制Arduino的目标。PyFirmata模组可以让Python程式和已上传Firmata韧体的Arduino板子，透过USB串列埠作资料传输，也就是说可以利用Python程式控制Arduino。要在Python中撰写程式控制Arduino， 必须在电脑中安装Python的pySerial模组，同时也要撰写并上传Arduino程式，透过pySerial模组和Arduino进行通讯。
(附录A~E为PDF电子档形式，请见书附DVD)
图书序言
序
Python因为其可应用范围广及可延伸主题多，且学习门槛相对低，故成为目前最热门的程式语言。笔者在了解了众多入门使用者可能遇到的困难及瓶颈，规划出相对应的章节，希望读者能在这样的安排下快速进入Python程式的开发领域，并能进一步将成品应用在实务当中。
本书规划了Python快速入门与专题应用二大架构，让初学者能借由章节的进行，循序渐进的熟悉程式语法的内容，最后能进行专题的开发。
本书编写特点如下：
1.快速建置开发环境，熟悉编辑器与执行方式，并详细说明如何因应需求建置不同的虚拟环境，让使用者能够快速的切换，以利程式的开发与测试。
2.详述Python的语法，由程式结构、变数、资料型态、运算式及判断式进行引导，再深入回圈、串列、元组、字典及函式等重要内容。每个单元都会利用实际的范例进行教学，再加上整合的范例加深学习的印象。
3.针对Python 的特性以不同的章节介绍重要的功能，包括档案批次处理、SQLite资料库、网页资料分析撷取、图表绘制与分析，让使用者能由相关的模组中学习到进阶的技巧，并能扎实的了解使用的方式。
4.实战是最好的学习成效验收，本书利用不同主题的专案进行开发，让您体验到不同的领域。包括利用Python来操作Facebook、YouTube影片下载、LINE Bot、公开资料的撷取应用、脸部辨识与验证码图片破解、Firebase即时资料库、批次更改大量资料与搜寻、多媒体播放器、线上订票程式等，都是十分有趣而实用的主题，可以立即升级您的学习层次。
5.Python执行所需的环境如何分享给其他朋友或客户？内容特别加入了Python编译打包成执行档案的教学，让程式可以直接分享，直接执行！
6.提供重点内容影音教学，除了环境佈置与程式包装之外，每个实战的专题都录制了操作教学影片，阅读内容操作时辅以影片，更能提升学习效率。
希望本书内容能对于初学入门的朋友有所帮助，让我们一起进入Python的世界！
Python因为其可应用范围广及可延伸主题多，且学习门槛相对低，故成为目前最热门的程式语言。笔者在了解了众多入门使用者可能遇到的困难及瓶颈，规划出相对应的章节，希望读者能在这样的安排下快速进入Python程式的开发领域，并能进一步将成品应用在实务当中。
本书规划了Python快速入门与专题应用二大架构，让初学者能借由章节的进行，循序渐进的熟悉程式语法的内容，最后能进行专题的开发。
本书编写特点如下：
1.快速建置开发环境，熟悉编辑器与执行方式，并详细说明如何因应需求建置不同的虚拟环境，让使用者能够快速的切换，以利程式的开发与测试。
2.详述Python的语法，由程式结构、变数、资料型态、运算式及判断式进行引导，再深入回圈、串列、元组、字典及函式等重要内容。每个单元都会利用实际的范例进行教学，再加上整合的范例加深学习的印象。
3.针对Python 的特性以不同的章节介绍重要的功能，包括档案批次处理、SQLite资料库、网页资料分析撷取、图表绘制与分析，让使用者能由相关的模组中学习到进阶的技巧，并能扎实的了解使用的方式。
4.实战是最好的学习成效验收，本书利用不同主题的专案进行开发，让您体验到不同的领域。包括利用Python来操作Facebook、YouTube影片下载、LINE Bot、公开资料的撷取应用、脸部辨识与验证码图片破解、Firebase即时资料库、批次更改大量资料与搜寻、多媒体播放器、线上订票程式等，都是十分有趣而实用的主题，可以立即升级您的学习层次。
5.Python执行所需的环境如何分享给其他朋友或客户？内容特别加入了Python编译打包成执行档案的教学，让程式可以直接分享，直接执行！
6.提供重点内容影音教学，除了环境佈置与程式包装之外，每个实战的专题都录制了操作教学影片，阅读内容操作时辅以影片，更能提升学习效率。
希望本书内容能对于初学入门的朋友有所帮助，让我们一起进入Python的世界！
图书试读
用户评价
评分
我之前對程式設計一直感到有點遙遠，總覺得那是專業人士才能掌握的技能。但這本《Python初學特訓班(第三版)`》完全顛覆了我的認知。它的排版非常舒服，文字敘述也很親切，沒有那種冰冷、生硬的感覺。我最喜歡的是，它從「為什麼學」這個角度出發，讓我們理解Python的價值和應用領域，這讓我對學習產生了內在的動力。 讓我感到驚喜的是，書中提到的「影音教學」和「範例程式」部分。過去我買過不少程式書，但光看文字總是有點抽象，腦袋裡總是想像不出實際運作的情境。這本書提供的250分鐘影音教學，就像是請了一位隨身的老師，一步一步帶你實作，遇到不懂的地方，隨時暫停、倒帶，反覆觀看，直到理解為止。而且，附帶的範例程式碼都很完整，可以讓我複製貼上，然後修改，觀察結果。這種「動手做」的學習模式，對我來說是吸收知識最快的方式。我還記得以前學某個語言，光是搞懂環境建置就花了一整天，但這本書在這方面做得非常到位，讓我能夠快速進入學習的「樂趣」。
评分身為一個在業界摸爬滾打多年的老鳥，最近想趁勢學習新的技術，Python絕對是首選。市面上Python的書很多，但要找到真正能帶我「實戰」的，卻不容易。《Python初學特訓班(第三版)》從「主流應用」這個方向切入，我覺得非常切題。它沒有把重點放在那些看似高深卻不常用的技術細節，而是更貼近實際的專案需求。例如，書中提到的資料分析、網頁爬蟲、自動化腳本等等，這些都是我工作中經常會遇到的問題，有機會透過Python來解決，真的讓我充滿期待。 最讓我印象深刻的是，書中在介紹這些應用時，並不是直接丟出一個複雜的程式碼，而是循序漸進地拆解。每一個步驟都有詳細的解釋，為什麼要這樣寫，這樣寫的好處是什麼。而且，範例程式的設計都很「乾淨」，不會為了炫技而加入太多不必要的複雜語法，讓初學者容易混淆。我特別喜歡書中對於「除錯」的講解，這往往是初學者最容易卡住的地方，但作者卻能用很生活化的例子，教我們如何找出錯誤並修正。這不僅是學會寫程式，更是學會如何「解決問題」。
评分這本《Python初學特訓班(第三版)：從快速入門到主流應用全面實戰(附250分鐘影音教學/範例程式)》真的讓我大開眼界！我原本對於程式設計就是一知半解，尤其Python這個名字聽起來就覺得有點難度。但這本書的編排方式，真的非常適合像我這樣的「完全新手」。它不是那種一開始就丟一堆專有名詞給你，讓你望而生畏的書。作者很聰明，從最基礎的「為什麼要學Python」開始，慢慢帶入「Python是什麼」，然後才進入安裝設定，這個步驟非常關鍵，很多入門書都忽略了，導致讀者在起跑點就卡關。 更讓我驚喜的是，書中提到的「影音教學」和「範例程式」部分。過去我買過不少程式書，但光看文字總是有點抽象，腦袋裡總是想像不出實際運作的情境。這本書提供的250分鐘影音教學，就像是請了一位隨身的老師，一步一步帶你實作，遇到不懂的地方，隨時暫停、倒帶，反覆觀看，直到理解為止。而且，附帶的範例程式碼都很完整，可以讓我複製貼上，然後修改，觀察結果。這種「動手做」的學習模式，對我來說是吸收知識最快的方式。我還記得以前學某個語言，光是搞懂環境建置就花了一整天，但這本書在這方面做得非常到位，讓我能夠快速進入學習的「樂趣」。
评分我之前對寫程式一直抱持著一種「高不可攀」的態度，覺得那是數學系或資訊系的專利。《Python初學特訓班(第三版)》徹底改變了我的想法。它以一種非常友善、且充滿鼓勵的語氣，引導我進入Python的世界。我一直以為程式碼都是一堆無意義的英文字母和符號，但這本書的架構，讓我看到了一個有邏輯、有結構的「思考」過程。從最基礎的變數、迴圈、條件判斷，到後面的函數、類別，都用非常貼切的比喻來解釋，讓我能快速建立起程式的「概念」。 讓我感到非常欣慰的是，書中並沒有過度強調理論，而是著重於「應用」。每一個概念的講解，都會緊接著一個實際的範例。例如，學會了迴圈，就立刻教你如何用迴圈來計算一個班級的平均分數；學會了判斷，就教你如何寫一個簡單的猜數字遊戲。這種「學以致用」的感覺，讓學習過程充滿了成就感。而且，書中提到的「250分鐘影音教學」更是錦上添花，當我對文字敘述感到有點吃力時，就可以看看影片，聽聽老師的講解，馬上就能豁然開朗。
评分說實話，我買過很多程式入門書，但很多到最後都只是堆砌術語，讓人讀了霧裡看花。《Python初學特訓班(第三版)：從快速入門到主流應用全面實戰》這本書，真的讓我感受到「實戰」的重量。它不像有些書只是停留在「理論」層面，而是真正教你如何將Python應用到實際問題中。例如，書中提到的一些「自動化腳本」，可以幫我們省下很多重複性的工作，像是自動整理檔案、批量處理圖片等等，這些都是我工作中非常需要的技能。 我特別欣賞作者在範例程式設計上的「精簡」與「清晰」。每一段程式碼都經過仔細的考量，確保了可讀性和效率。即使是初學者，也能夠輕鬆地理解每一行的作用。而且，書中提供的「影音教學」資源，就像是隨身的「導師」，我可以在任何時間、任何地點，跟著影片一步一步實作。這讓我能夠更有效地吸收知識，並且避免因為一個小小的錯誤就卡住。我還記得以前學程式，最大的障礙就是「卡住」的時候不知道怎麼辦，但這本書提供的資源，讓我能夠更獨立地解決問題。
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